2土的物理性质及分类.

第2章土的物理性质及分类土的三相比例指标ms-土粒质量mw-土中水质量m-土的总质量m=ms+mwVs-土粒体积Vw-土中水体积Va-土中气体积VV-土中空隙体积VV=Vw+VaV-土的总体积V=Vs+Vw+Va三相比例示意图三个基本三相比例指标1、土粒相对密度ds2、土体的天然含水量W3、土体的天然密度ρ土粒相对密度ds土粒质量与同体积的4℃时纯水的质量之比，一般用ds表示，无量纲。即：111wswSssVmd土体的含水量W一般粗砂:接近于0饱和砂土:40%坚硬黏性土:30%饱和软黏土:60%以上密度ρ——环刀法黏性土:ρ=1.8－2.0g/cm3；砂土ρ=1.6－2.0g/cm3；腐殖土ρ=1.5－1.7g/cm3特殊条件下土体的密度1、土的干密度ρd2、饱和密度ρsat3、土的浮密度ρ’土体的干密度ρdwssdedwVm11在工程上常把干密度作为评定土体密实程度的指标，以控制填土工程的施工质量。土体的饱和密度ρsat土孔隙中充满水时，单位体积质量，即：eedVVmwswVssat1)(土的浮密度ρˊ土体中土粒的质量扣除浮力后，即为单位体积中土粒的有效质量，即：edVVVmVVVmVVmwswsatwwVswvswss1)1()('重度与密度gg''gddgsatsat与孔隙有关的指标1、土的孔隙比e2、土的孔隙率n3、土的饱和度Sr土体的孔隙比e土中孔隙体积与土粒体积之比，孔隙比用三位小数表示。1)1(1wsdwsSVwddVVe土体的孔隙率n土中孔隙所占体积与总体积之比，空隙率用百分数表示。即：wsdVdeeVVn11%100黏性土孔隙率30～60%，无黏性土25～45%土体的饱和度Sr土中被水充满的孔隙体积与孔隙总体积之比，以百分率计，即：edVmVVSswVwVwr土体三相比例指标定义式汇总土的三相比例指标换算图土体三相比例指标换算edVms1)1(11edVmwssd1)1(wsde1)1(1wsdwsdde土的三相物理指标换算edVVVmVVVmVVmwswwVswVsws1)1()(s'eedVVmwswVssat1)(土的三相物理指标换算edVmVVSswVwVwreeVVnV1例题一块原状土样，经试验测得土的天然密度。饱和度、孔隙率。求孔隙比，土粒相对密度，含水量rsSnedmt67.2%9.12/67.13805.0167.1)129.01(67.21)1(wswde%6.44805.01805.01een%43805.067.2129.0edSsr。及、、，求烘干后重力为，土，土的重力为某饱和土体积为dsedwNNcm64.198.1973土粒水62.334.797重力体积例题2.3黏性土的物理特性无黏性土:没有可塑性的土，主要由中粒和巨粒组成，如砂粒、砾石、卵石等。黏性土：指具有可塑性质的土，它们在外力的作用下，可塑成任何形状而不发裂，当外力去掉后，仍可保持原形状不变。主要由细颗粒组成，如黏粒和粉粒。黏性土的界限含水量1、塑限采用搓条法试验测定用双手将天然湿度的土样搓成小圆球（球径小于10mm），放在毛玻璃板上再用手掌慢慢搓滚成小土条，用力均匀，搓到土条直径为3mm，出现裂纹，自然断开，这时土条的含水量就是塑限wp值。2、液限采用锥式液限仪测定和的联合测定1、电脑液塑限联合测仪；2、制样；3、在保湿器内浸润24h；4、试验操作；5、成果整理和的联合测定塑性指数Ip液限和塑限的差值（省去%号），即土处在可塑状态的含水量变化范围。塑性指数愈大，土处于可塑状态的含水量范围也愈大。在工程上常按塑性指数对黏性土进行分类。根据Ip值的不同，黏性土可分为粉质黏土和黏土两类。液性指数工程上，液性指数用来给黏性土的软硬状态进行分类。例题无黏性土的密实度1、砂土的密实度(1)按砂土的相对密实度Dr划分(2)按标准贯入击数N63.5划分(P43表2-6)2、碎石土的密实度(1)按重型动力触探击数N120划分(P43表2-7)(2)进行野外鉴别(P43表2-8)3、粉土的密实度:按孔隙比e进行分类,见P47表2-104、粉土的湿度:按含水量W(%)进行分类,见P47表2-11砂土的相对密实度DrminmaxmaxeeeeDr按Dr值，砂土的密实状态划分为如下,详见P42表2-5Dr2/3,密实2/3≥Dr1/3，中密0.33≥Dr0，松散1dwsde例题标准贯入试验标准贯入试验(SPT)是动力触探的一种，它利用一定的锤击动能（锤重63.5±0.5kg，落距76±2cm），贯入阻抗用贯入器贯入土中30cm的锤击数N表示，N也称为标贯击数建筑地基土的分类按《建筑地基基础设计规范》GB5007-2002和《岩土工程勘察规范》GB50021-2009，建筑地基土可分为碎石土、砂土、粉土、黏性土及其它特殊类土。碎石土是粒径大于2mm的颗粒含量超过全重的50%的土。详见P55,表2-16砂土是指粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%、粒径大于0.075mm的颗粒超过全重50%的土。详见P55,表2-17粉土介于无黏性土与黏性土之间，是指粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%，且塑性指数Ip小于或等于10的土。见P55表2-18砂质粉土：粒径小于0.005mm的颗粒含量不超过全重10%黏质粉土：粒径小于0.005mm的颗粒含量超过全重10%黏性土是指塑性指数Ip大于10的土。又可分为粉质黏土和黏土两类。详见P55,表2-19特殊土具有一定的分布区域或工程意义，具有特殊成分、状态和结构特征的土。1.湿陷性土；2.红黏土；3.软土（淤泥、淤泥质土、泥炭质土等）4.混合土；5.填土；6.多年冻土；7.膨胀岩土；8.盐渍岩土作业：1、按以下条件自编：已知三个基本指标，求其它6个三相指标。2、P61思考题与习题2-4;2-5土的物理性质小测验1、分别绘制三相示意图、三相换算图；2、写出9个三相指标的定义式；3、已知三个基本指标，写出其余6个指标的换算公式，写出推导过程；4、写出塑性指数的计算式，并对黏性土进行分类；5、写出液性指数的计算式，并对黏性土地基软硬状态进行分类；6、写出砂土相对密实度的定义式，并对砂土地基的密实度进行分类。